Дифференциал ьно-тр.лнсформаторны и преобразователь линейных перемещений

 

Всесоювн„-, 1

1 ггпу! !

О П И С А" Н "И - 237642

ИЗОБРЕТЕН И бок!9 GOBBTCKNX

Сецидлистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 29.1.1968 (№ 121342!/18-24) 1,"л. 74Ь, 8/04 с присоединением заявки Хе

МПК G 08с

УД1; 531.11.083.8 (О88.8) Приоритет

Опубликовано 12.11,1969, Бюллетень A 8

Дата опубликования описания 9. ч11.19

Комитет по делам иаобретений и открытий при Сосете Министров

СССР

Автор изобретения

В. Г. Ипатов

Заявитель

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

В области измерительной техники и автоматического контроля известны дифференциально-трансформаторные преобразователи линейных перемещений, содержащие подвижно!! ферромагнитный сердечник, полуподвижные ферромагнитные втулки, катушки с обмот!ках!и измерения и !коаксиально расположенные в них катушки с обмотками возбуждения.

Известные преобразователи имеют относительно низкую чувствительность при измере- 10 нии сжимающих или растягивающих усилий, а также значительный уровень нулевого сигнала.

Описываемый преобразователь отличается от известных тем, что для увеличения чувстви- 15 тельности и уменьшения возбуждения в нем катушки с обмот1ками возбуждения разделены между собой, выдвинуты на часть их длины из катушек с измерительными обмотками и зажаты упругими элементами, например 20 пружинами, между подвижным ферромагнитным сердечником и полуподвижными ферромагнитными втулками, обеспечивающими перемещение одной из катушек во внутрь, а другой — из внутренней полости неподвижных ка- 25 тушек с измерительными обмотками, а та!кже их смещение относительно подвижно "0 ферромагнитного сердечника как при перемещении последнего, так и при перемещении ферромагнитных втчлок. 30

На фиг. 1 изображена конструктивная схема оппсь1ваемого преобразователя; на фиг.

2 — схема включения его обмоток.

Описываемый преобразователь содержит корпус, ферромагнитные стаканы 2, ферромагнитные !втулки 8, ферромагнитный сердечник 1, подвижные обмотки возбуждения 5 и

6, неподвижные измерительные обмотки 7 и 8, стержень 9, фланцы 10, пружины 11 и 12 и огран;1: птельное кольцо И.

В неподвижном корпусе 1 устанавливаются ферромагнптнь;е стаканы 2 с неподвижными измерительными обмотками 7 и 8 и подвижный стержень с !рерромагнитным сердечниКОМ !!.

Феррох1агнитные стаканы 2 разделяются в кори сс ограничительным кольцом 18 H укрепляютcH с помощью фланцев 10. Внутри неподвижных измерительных обмоток 7 и 8 pacno,,i0>HeH1sI под ви>кные обмотки возбужде11ия, высту iающпе пз измерительных обмоток на часть их длины. Обмотки возбуждения имеют упругую связь с помощью пружин 11 и 12 по

0cи пр:образоватсля с подви)кных! феррох!атнпт н!!м сердечником 4 и феррох!агнит ных!и втулками 8. Фепромагнитные втулки 8, расположе!1!1ые BH,,.Tp0 H0 H0æíûõ обмоток в0361 жде:11!я 0 и 6, также и: 10!от возъ!Ож нОсть перемещения вло"!ü ocи преобразователя.

Средiiсс нейтральное поло!кеи!!е сердечника

237642 обуславли вается минимальным результирующим выходным напряже нием Ер. Этого напряже ния можно достигнуть, если ферромагнитный сердечник 4 будет находиться на одинаковом расстоянии от ферромагнитных стаканов 2. Подвижные обмотки возбу?кдвния 5 и б также долж вы находиться на одинаковых расстояниях от ферромаг нивного серде пни ка

4 и стаканов 2. Но в виду TpxlHoëoãè IQclK0 I разброса размеров конструкции при соблюдении выше приведенных условий результир)þùÃÎ выходное напряжение может и;не 30стивнуть минимального значения, то гда подстройку мо?ино производить;перемещением одной из ферромагнитных втулок 8. Få перемещают до тех пор, пока од на из обмоток не встанет iB поло?ке ние, при котором результирующее выходное .напряжение не достигнет минимальной величHiHы. Оно и будет остаточным нап ря?ке нием диффере нциаль.но-тра нсформаторного преобразователя линейных перемещений.

B случае перемещения сердечника 4 в ка,кую-либо сторону от среднего положения, .во- первых, происходит уменьшение зазоров между ферромагнитным стаканом 2 с ферромагнитной втулкой 8 и ферромагнитным сердечником с одной стороны преооразователя и увеличение зазоров между сердечником и стаканом с втулкой с другой стороны преобразователя.

Во-вторых, происходит перемещение одной из подвижных обмоток во внутрь измерительной обмотки, а другой — из внутренней полости измерительной обмотки. Перемещение происходит под действием упругих сил деформации пружин 11 и 12, работающих соответственно на сжатие и растяжение.

В-третьих, к подвижному сердечнику 4 приближается одна из подвижных обмоток возбуждения и удаляется от него другая подвижная обмотка возбуждения под действием тех же пружин 11 и 12.

Индуктивность обмоток возбуждения 5 и б (см. фиг. 2) изменяется при изменении зазоров между сердечником, обмотками и внутренними торцовыми по верхностями стаканов.

Причем всякое уменьшение зазоров ведет к увеличению индуктивности обмоток, а увеличение зазоров — к уменьшению индуктивности. Коэффициент взаимоиндукции возрастает с введением обмоток возбуждения в обмотки измерения и уменьшается при их удалении из обмоток измерения. Коэффициент взаимоиндукции возрастает также при уменьшении зазоров между обмотками возбуждения и торцовыми поверхностями сердечника и стаканов, соответственно коэффициент взаимоиндукции уменьшается при увеличении зазоров.

Указанные процессы влияют на выходное напря?кение, снимаемое с измерительных об1р моток 7 и 8 (см. фиг. 2) .

На одной из обмоток измерения, включенной встречно, при увеличении индуктивности и коэффициента взаимоиндукции напряжение увеличивается, а ia другой обмотке уменьшение

Is индуктивности и коэффициента взаимоиндукции ведет к уменьшению напряжения. Это явление в итоге приводит к увеличению значения разностного выходного напряжения Ер.

При изменении направления движения сер20 дечника меняется функциональная зависимость обмоток, что отражается на изменении фазы напряжения Lp. Хара ктер изменения напряжения Ер не зависит от направления перемещения сердечника в различные стороны от

25 среднего положения, так же как.и не зависит от направления движения чувствительность дифференциально-трансформаторного преобразователя.

Предмет изобретения

Дифференциально-трансформаторный преобразователь линейных перемещений, содержащий подвижной ферромагнитный сердечник, полуподвижные ферромагнитные втулки, ка 5 тушки с обмотками .измерения и коаксиально расположенные в них катушки с обмотками возбу?кдения, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и уменьшения остаточного напряжения, катушки с обмотка4р ми возбуждения разделены между собой, выдвинуты на часть их длины из катушек с измерительными обмотками и зажаты упругими элементами, например пружинами, между подвижным ферромагнитным сердечником и полу45 подвижными ферромагнитными втулками, обеспечивающими перемещение одной из катушек во внутрь, а другой — из внутренней полости неподвижных, катушек с измерительными Oомотками, а так?ке их смещение относительно

50 подвижного ферромагнитного сердечника,как при перемещении последнего, так и при перемещении ферромагнитных втулок.

237642

Фиг. 1

Составитель А. Иванова

Текред Л. К. Малова

Редактор E. Семанова

Корректор О. Б. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1458!19 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретении и открытий! при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4